[發(fā)明專利]一種微型渦噴發(fā)動機變增益轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711220145.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108150294B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧彬;丁瑛瑋;李巖;劉科輝;陳躍檬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發(fā)明涉及一種微型渦噴發(fā)動機變增益轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法。本發(fā)明提出了一種利用微型渦噴發(fā)動機實時轉(zhuǎn)速對PI控制器增益進行線性調(diào)度的閉環(huán)控制方法，該方法能夠保證在不同來流、不同工況條件下發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制指標的一致性。本發(fā)明可根據(jù)不同微型渦噴發(fā)動機需求，調(diào)整增益調(diào)度系數(shù)生成相應(yīng)的閉環(huán)控制器。可根據(jù)不同發(fā)動機需求，設(shè)計發(fā)動機控制器增益調(diào)度關(guān)系滿足發(fā)動機不同環(huán)境、不同工況下的控制指標需求。能夠滿足微型渦噴發(fā)動機不同環(huán)境、不同工況下的控制指標需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微型渦噴發(fā)動機變增益轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的微型渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制通常采用PID控制方法。雖燃這種方法實現(xiàn)簡單、易用工程實現(xiàn)，但是由于微型渦噴發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速范圍寬，在不同來流條件及不同的工況下發(fā)動機特性波動較大，PID控制無法滿足其在不同來流、不同工況條件下控制指標要求。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何設(shè)計一種閉環(huán)控制方法，以保證不同來流、不同工況條件下發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制指標的一致性。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種微型渦噴發(fā)動機變增益轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)控制指標要求，選取發(fā)動機怠車轉(zhuǎn)速N_{_min}作為PI控制器的設(shè)計點，該N_{_min}值也是發(fā)動機給出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋值，根據(jù)PI控制原理，通過仿真整定PI控制器的參數(shù)，由此計算PI控制器的輸出值out：

式中，s為拉普拉斯算子，out為PI控制器的輸出值，K_p為比例系數(shù)，K_i為積分系數(shù)，N為發(fā)動機實時轉(zhuǎn)速，N_cmd為發(fā)動機轉(zhuǎn)速指令值，是PI控制器的輸入量，為預(yù)設(shè)值；

S2、根據(jù)采集的發(fā)動機實時轉(zhuǎn)速N，利用公式(2)～公式(5)計算PI控制器的增益調(diào)度系數(shù)k，并輸出給PI控制器；

若N≥N_max,k＝k_max (2)

若N≤N_min,k＝k_min (3)

否則，若

若

其中，N_max為發(fā)動機最大工作轉(zhuǎn)速，N_mid為發(fā)動機特性轉(zhuǎn)折點轉(zhuǎn)速，k_max、k_mid、k_min為設(shè)定的發(fā)動機在最大轉(zhuǎn)速狀態(tài)、發(fā)動機特性轉(zhuǎn)折點狀態(tài)、發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速狀態(tài)的調(diào)度系數(shù)；

S3、PI控制器利用公式(6)計算出發(fā)動機的燃油流量qmf：

S4、將計算得到的燃油流量qmf用DA板卡輸出給發(fā)動機。

優(yōu)選地，步驟S1中，根據(jù)公式(1)利用前向差分變換法進行離散化計算出當前PI控制器的輸出值out。

優(yōu)選地，步驟S2中，利用公式(2)～公式(5)采用線性插值的方法計算PI控制器的增益調(diào)度系數(shù)k。

優(yōu)選地，步驟S4中，將計算得到的燃油流量qmf用DA板卡輸出給發(fā)動機。

優(yōu)選地，在步驟S1之前還包括接收發(fā)動機實時轉(zhuǎn)速的步驟。

優(yōu)選地，所述發(fā)動機實時轉(zhuǎn)速利用傳感器采集得到。

(三)有益效果